串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)APU結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　2.1　電控離合器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　電控離合器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖2,由氣路部分、控制部分、機(jī)械部分和氣動(dòng)部分組成。

　　氣路部分包括電動(dòng)壓氣機(jī)、高壓氣罐、減壓閥、進(jìn)氣閥和進(jìn)排氣兩位三通閥。壓氣機(jī)可以將高壓氣罐內(nèi)的空氣壓力保持在0.6～0.8MPa,氣罐出口與減壓閥相連，確保后面氣路中氣體壓力保持不變，便于控制計(jì)算。進(jìn)氣閥為常閉閥A,需要時(shí)才打開讓高壓氣體通過。進(jìn)排氣兩位三通閥包括常開閥B和排氣閥C,兩者配合控制可以調(diào)節(jié)進(jìn)入驅(qū)動(dòng)活塞氣缸的氣體壓力。

　　氣動(dòng)部分主要是1個(gè)高壓氣驅(qū)動(dòng)的活塞，調(diào)節(jié)氣缸的氣壓，可以改變活塞輸出力的大小。活塞的有效驅(qū)動(dòng)直徑可以由式（1）確定，式中，Dmin為活塞的最小直徑，F(xiàn)min為脫開離合器所需的最小力，pmax為氣缸內(nèi)氣體能達(dá)到的最大壓力。

　　機(jī)械部分的撥叉與驅(qū)動(dòng)活塞的推桿鉸鏈，推桿的初始位置和極限位置分別對(duì)應(yīng)了離合器的接合和脫開狀態(tài)。

　　控制部分的轉(zhuǎn)速傳感器為整車控制單元（VCU）提供發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信息，VCU根據(jù)該信息選擇離合器接合/脫開的時(shí)機(jī)；位置傳感器與撥叉相連，為VCU提供離合器的狀態(tài)信息。VCU的輸出經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路可直接控制常閉閥A、常開閥B和排氣閥C的開閉，調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)活塞的氣缸壓力，從而控制離合器的接合與脫開。

　　2.2　APU起動(dòng)控制

　　APU的起動(dòng)控制需與電控離合器系統(tǒng)的控制相配合，起動(dòng)過程可以分為3步：脫開離合器、發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)至平穩(wěn)工況和接合離合器。起動(dòng)過程要求離合器脫開迅速可靠，接合平穩(wěn)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)沖擊盡可能小。

　　APU發(fā)出起動(dòng)指令后，離合器首先脫開，其過程為VCU向常閉閥A輸出高電平信號(hào)，使其打開，高壓氣體通過常閉閥A和常開閥B進(jìn)入氣缸推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，使離合器脫開。脫開過程所用時(shí)間與高壓氣壓力以及活塞有效截面積有關(guān)。氣體壓力越高，截面越大，活塞作用力越大，離合器脫開所用時(shí)間越短。此外，從常閉閥A到活塞氣缸的氣路長(zhǎng)度也會(huì)對(duì)脫開時(shí)間有影響。